專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的cc2530網(wǎng)關(guān)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及通信用基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)通信用核心芯片主要是TI (Texas Instruments德州儀器)公司的生成的芯片CC2430，基于CCM30的網(wǎng)關(guān)板裝置的特點(diǎn)如下使用TI當(dāng)下主流Zigbee 解決方案中推薦的處理器CC2430，內(nèi)置硬件定位引擎及增強(qiáng)型8位51單片機(jī)；含有豐富的I/O端口、內(nèi)置溫度傳感器、A/D和各種常用外圍接口(定時(shí)器、UART、DMA、中斷)；符合 IEEE802. 15. 4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-2483. 5M，可自由在16個(gè)頻段間切換。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率約為2(T2501ib/S ；具有片內(nèi)128K的可編程Flash，和8K的RAM ；基于H(51 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。但是由于該芯片自身的通信部分的發(fā)射功率較小，加上其接收靈敏度也固定在一定水平，這樣就限制了通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離，在一些特定的應(yīng)用環(huán)境特別是要求網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的安放距離較遠(yuǎn)時(shí)無(wú)法實(shí)施。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的旨在于提供一種傳輸距離遠(yuǎn)、接收靈敏度高并能降低硬件成本的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，包括芯片CC2530、電源、天線，天線和電源分別與芯片CC2530相連，還包括一功率放大器，所述功率放大器設(shè)置于芯片CC2530與天線之間，功率放大器并與電源相連。優(yōu)選地，所述功率放大器為芯片CC2591，該芯片為22dbm的2. 4G功率放大器，可以極大的增加無(wú)線通信距離。優(yōu)選地，所述芯片CC2591設(shè)有RF_N端、RF_P端、ANT端，芯片CC2530設(shè)有RFN端、 RFP端，所述RF_N端和RFN端相連，所述RF_P端和RFP端相連，所述ANT端與天線相連。作為改進(jìn)，所述RF_N端和RFN端之間設(shè)有第一濾波電路，所述RF_P端和RFP端之間設(shè)有第二濾波電路，所述ANT端與天線之間設(shè)有第三濾波電路。作為進(jìn)一步改進(jìn)，網(wǎng)關(guān)板還包括一 USB轉(zhuǎn)RS232接口電路，所述USB轉(zhuǎn)RS232接口電路與芯片CC2530、功率放大器分別相連，USB轉(zhuǎn)RS232接口電路并與計(jì)算機(jī)或其他外設(shè)相連，用于網(wǎng)關(guān)板與計(jì)算機(jī)或其他外設(shè)的通信。優(yōu)選地，所述USB轉(zhuǎn)RS232接口電路設(shè)有一 USB轉(zhuǎn)RS232芯片，所述USB轉(zhuǎn)RS232 芯片為芯片CP2102。 作為進(jìn)一步改進(jìn)，網(wǎng)關(guān)板還包括一 USB接口電路，所述USB接口電路與芯片CC2530 相連，網(wǎng)關(guān)板可以通過(guò)該USB接口電路接入計(jì)算機(jī)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上顯示出來(lái)，并且此時(shí)計(jì)算機(jī)可以通過(guò)該USB接口電路為網(wǎng)關(guān)板供電，無(wú)需使用額外的電源。[0012]本實(shí)用新型所闡述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于1.增加了低功耗無(wú)線收發(fā)功能通過(guò)新型的支持Zigbee技術(shù)的芯片CC2530，使得網(wǎng)關(guān)板可以通過(guò)無(wú)線的方式訪問(wèn)智能小區(qū)系統(tǒng)終端，接收信息和發(fā)送控制命令；2.高效射頻鏈路利用芯片CC2530結(jié)合芯片CC2591無(wú)線2. 4G專用功率放大器芯片，通過(guò)合理的布板布線，增加了天線的信號(hào)增益和保證了系統(tǒng)時(shí)刻運(yùn)行在最高電壓值， 能夠使得Zigbee網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離增加；經(jīng)過(guò)測(cè)試并取平均值，證實(shí)了該技術(shù)能夠?qū)⒆畲笫瞻l(fā)距離平均能夠達(dá)到371m左右，相對(duì)于芯片CC2530廠商提供的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)200m的最大接收距離有85. 5%增幅；3.部署方便由于Zigbee網(wǎng)絡(luò)的多跳特性，網(wǎng)關(guān)板無(wú)需尋找專門(mén)的地點(diǎn)部署，僅需要部署到至少能夠單跳連接到一個(gè)終端的地點(diǎn)即可；主要的原因是因?yàn)?，整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)智能小區(qū)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可以由鄰節(jié)點(diǎn)協(xié)助轉(zhuǎn)發(fā)，并且支持自動(dòng)組網(wǎng)，自動(dòng)路由的功能，極大的降低了網(wǎng)關(guān)板部署的復(fù)雜性；4.多種工作模式可以通過(guò)USB接口電路接入計(jì)算機(jī)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上顯示出來(lái)，此時(shí)無(wú)需額外的供電；也可以使用板載LCD進(jìn)行及時(shí)顯示，此時(shí)可以接5V直流電或是電池供電；5.較低的成本整個(gè)系統(tǒng)復(fù)用同一塊處理芯片，這款芯片，不但完成了常規(guī)的單片機(jī)功能，同時(shí)也支持Zigbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收發(fā)；完成這點(diǎn)主要是依賴增加了軟件的復(fù)雜性，以降低硬件的復(fù)雜性。

附圖1為本實(shí)用新型基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；附圖2為圖1的電路原理圖；附圖3為USB接口電路的原理圖；附圖4為電源電路的原理圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板做進(jìn)一步描述，以便于更清楚的理解本實(shí)用新型所要求保護(hù)的技術(shù)思想。如圖廣4所示，一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，網(wǎng)關(guān)板上設(shè)有芯片CC2530 1、功率放大器4、天線2、電源3，電源3與芯片CC2530 1和功率放大器4分別電性連接，為芯片CC2530 1和功率放大器4供電，功率放大器采用芯片CC2591，芯片CC2530 1的RFN端與芯片CC2591的RF_N端相連，芯片CC2530 1的RFP端和芯片CC2591的RF_P端相連，芯片 CC2591的ANT端與天線相連，即是芯片CC2530 1采集的終端信息通過(guò)芯片CC2591放大后， 由天線2發(fā)送出去，天線2接收的信息也可以通過(guò)芯片CC2591放大后傳送至芯片CC2530 1，由芯片CC2530 1將信息送至終端設(shè)備。通過(guò)在原有設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加功率放大器4，使天線2的信號(hào)增益增加并保證了系統(tǒng)時(shí)刻運(yùn)行在最高電壓值，能夠使得Zigbee網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離增加。網(wǎng)關(guān)板上還設(shè)有一個(gè)與芯片CC2530電性連接的USB接口電路6，網(wǎng)關(guān)板可以通過(guò)該USB接口電路6接入計(jì)算機(jī)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上顯示出來(lái)，此時(shí)計(jì)算機(jī)并可以通過(guò) USB接口電路6為芯片CC2530供電。USB接口電路6包括USB接口芯片Pl，USB接口芯片 Pl的端口 “1”連接至芯片CC2530的RESET_N端，USB接口芯片Pl的端口 “2”連接至芯片 CC2530的P2. 1端，USB接口芯片Pl的端口 “3”連接至芯片CC2530的P2. 2端，USB接口芯片Pl的其余端口均接地。網(wǎng)關(guān)板上還設(shè)有一個(gè)與芯片CC2530和芯片CC2591均電性連接的USB轉(zhuǎn)RST232 接口電路5，USB轉(zhuǎn)RST232接口電路5可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)板與計(jì)算機(jī)或其他外設(shè)的通信，USB轉(zhuǎn) RST232接口電路5為芯片U3，具體在本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中采用芯片CC2102，芯片U3的 REGIN端和VBUS端與電源3的電壓輸出端VBUS電性連接，芯片U3的T)(D端和RXD端并通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接至芯片CC2530的Pl. 1端、Pl. 4端、P0. 2端、P0. 3端、P0. 7端，其中芯片U3 的T)(D端與芯片CC2530的P0. 2端電性連接，芯片U3的RXD端與芯片CC2530的P0. 3端電性連接，芯片U3的T)(D端和RXD端并通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接至芯片CC2591的PAEN端、EN端以及HGM端。電源3包括電源模塊U4、電容C30、電容C31、電容C32、以及USB插頭J1，電容C30 和電容C31分別跨接于電源模塊U4的輸入端和接地端之間，電容C32跨接于電源模塊U4 的輸出端和接地端之間，電源模塊U4的輸入端并與USB插頭Jl的VBUS端相連。電源模塊 U4采用)(C6206P332MR型的電源模塊。在本實(shí)用新型中，芯片CC2530即是電路圖中的芯片U2，電源3的電壓輸出端VDD 分別與芯片 CC2530 的 AVDDl 端、AVDD2 端、AVDD3 端、AVDD4 端、AVDD5 端、AVDD6 端、DVDDl 端、DVDD2端相連，為CC2530供電，在電源3和芯片CC2530之間還設(shè)有LC濾波電路，具體是電感Ll和電容Cl組成總的芯片CC2530濾波電路，對(duì)電源3的電壓輸出端VDD至芯片 CC2530的供電進(jìn)行濾波；電感Ll和電容C2組成DVDD2端濾波電路，對(duì)電源3的電壓輸出端VDD至DVDD2端的供電進(jìn)行濾波；電感Ll和電容C3組成DVDDl端濾波電路，對(duì)電源3的電壓輸出端VDD至DVDDl端的供電進(jìn)行濾波；電感Ll和電容C5組成AVDD5端濾波電路，對(duì)電源3的電壓輸出端VDD至AVDD5端的供電進(jìn)行濾波；電感Ll和電容C6組成AVDD3端濾波電路，對(duì)電源3的電壓輸出端VDD至AVDD3端的供電進(jìn)行濾波；電感Ll和電容C8組成 AVDD6端濾波電路，對(duì)電源3的電壓輸出端VDD至AVDD6端的供電進(jìn)行濾波。芯片CC2530 的32MHZ晶振引入端X0SC_Q1端和X0SC_Q2端，晶振Xl跨接于X0SC_Q1端和X0SC_Q2端之間，晶振Xl的頻率為32MHZ，電容CM的一端接于M)SC_Q2端，電容C25的一端接于M)SC_ Ql端。芯片CC2530的RFN端經(jīng)由LC濾波電路(電感L4和電容C15組成)、濾波電容C16 雙濾波后連接至芯片CC2591的RF_N端，芯片CC2530的RFP端經(jīng)由LC濾波電路(電感L7 和電容C18組成)、濾波電容C17雙濾波后連接至芯片CC2591的RF_P端。在本實(shí)用新型中，芯片CC2291即是電路圖中的芯片Ul，電源3的電壓輸出端VDD 與芯片CC2291的AVDD_PA1端、AVDD_PA2端、AVDD_BIAS端、AVDD_LNA端分別電性連接，為芯片CC2291供電，在電源3與芯片CC2291之間還設(shè)有多個(gè)濾波電路，濾波電路的功能和結(jié)構(gòu)與電源3和芯片CC2530之間的濾波電路相似，這里不再描述。芯片CC2291的ANT端經(jīng)過(guò)多級(jí)濾波連接至天線2。本實(shí)用新型網(wǎng)關(guān)板的較佳實(shí)施例的主要技術(shù)特點(diǎn)包括提供了 IOldB的鏈路質(zhì)量，優(yōu)秀的接收器靈敏度和健壯的抗干擾性，多種供電模式，以及一套廣泛的外設(shè)集包括2
5個(gè)UART 14位ADC和個(gè)通用GPI0、4個(gè)定時(shí)器、18個(gè)中斷源等等。除了封裝更小，CC2530網(wǎng)關(guān)板還改進(jìn)了 RF輸出功率、靈敏度、選擇性，且提供了超越上一代CCM30網(wǎng)關(guān)板的重要的性能改進(jìn)；采用USB接口，可以直接插到支持USB的PC機(jī)上；增加了 CC2591專用2. 4G放大器芯片，最大可以提供22dbm的發(fā)送增益和6. db的接收增益；符合IEEE802. 15. 4/ZigBee 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，頻段范圍2045M-M83. 5M，可自由在16個(gè)頻段間切換；無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率約為 20 250kb/s ；具有片內(nèi)256K的可編程Flash，和8K的RAM ；工作電壓2. OV-3. 6V，超低功耗， 支持休眠及喚醒功能；支持專門(mén)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的TinyOS操作系統(tǒng)；兼容XMesh網(wǎng)狀協(xié)議和ZigBee標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，支持Z-MAC (集成CSMA、TDMA機(jī)制)、X_MAC等，可方便快速進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)；基于IAR51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的工程仿真調(diào)試環(huán)境；支持路由中繼功能、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)修復(fù)功能；可外接配合多種傳感器節(jié)點(diǎn)模塊，進(jìn)行溫濕度、壓力、加速度、光感應(yīng)、聲音檢測(cè)數(shù)據(jù)采集等。 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，包括芯片CC2530、電源、天線，天線和電源分別與芯片CC2530相連，其特征在于，還包括一功率放大器，所述功率放大器設(shè)置于芯片CC2530 與天線之間，功率放大器并與電源相連。
2.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，其特征在于，所述功率放大器為芯片CC2591。
3.如權(quán)利要求2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，其特征在于，所述芯片 CC2591設(shè)有RF_N端、RF_P端、ANT端，芯片CC2530設(shè)有RFN端、RFP端，所述RF_N端和RFN 端相連，所述RF_P端和RFP端相連，所述ANT端與天線相連。
4.如權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，其特征在于，所述RF_N端和 RFN端之間設(shè)有第一濾波電路，所述RF_P端和RFP端之間設(shè)有第二濾波電路，所述ANT端與天線之間設(shè)有第三濾波電路。
5.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，其特征在于，網(wǎng)關(guān)板還包括一 USB轉(zhuǎn)RS232接口電路，所述USB轉(zhuǎn)RS232接口電路與芯片CC2530、功率放大器分別相連。
6.如權(quán)利要求5所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，其特征在于，所述USB轉(zhuǎn) RS232接口電路設(shè)有一 USB轉(zhuǎn)RS232芯片，所述USB轉(zhuǎn)RS232芯片為芯片CP2102。
7.如權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，其特征在于，網(wǎng)關(guān)板還包括一 USB接口電路，所述USB接口電路與芯片CC2530相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的CC2530網(wǎng)關(guān)板，包括芯片CC2530、電源、天線，天線和電源分別與芯片CC2530相連，還包括一功率放大器，所述功率放大器設(shè)置于芯片CC2530與天線之間，功率放大器并與電源相連。本實(shí)用新型利用芯片CC2530結(jié)合芯片CC2591無(wú)線2.4G專用功率放大器芯片，通過(guò)合理的布板布線，增加了天線的信號(hào)增益和保證了系統(tǒng)時(shí)刻運(yùn)行在最高電壓值，能夠使得Zigbee網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離增加；經(jīng)過(guò)測(cè)試并取平均值，證實(shí)了該技術(shù)能夠?qū)⒆畲笫瞻l(fā)距離平均能夠達(dá)到371m左右，相對(duì)于芯片CC2530廠商提供的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)200m的最大接收距離有85.5%增幅。
文檔編號(hào)H04W88/16GK202261818SQ201120346340
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者吳杏, 喻繼燊, 張治中, 鄧志龍, 韋彬貴 申請(qǐng)人:深圳市億道電子技術(shù)有限公司